Glavni vpliv posameznega gena na možganske deformacije
Ugotovitve kažejo, kako je en gen odgovoren za uravnavanje produkcije kortikalnih nevronov, vzdrževanje poti teh nevronov do kritičnih mest v možganih, razvijanje izrazitega zlaganja človeškega možganskega tkiva v skorji in celo prenos velikosti možganov.
»Mehansko malo vemo o tem, kako se razvija možganska skorja človeka in o genih, ki sodelujejo v tem procesu. Vrhunski molekularno-genetski pristopi nam zdaj omogočajo seciranje tega zapletenega procesa. Razumevanje običajnega delovanja molekul, kot je WDR62, nas bo pripeljalo korak bližje k razrešitvi te neverjetne uganke, «je povedal Murat Gunel, višji avtor prispevka in nemški profesor za nevrokirurgijo, genetiko in nevrobiologijo na Yaleu.
Med dolgoletnim partnerstvom med Gunelom in turškimi znanstveniki je ekipa Yale skrbno opazovala dva bratranca iz Turčije, rojena s posebej nerazvito možgansko skorjo, ki sta povzročila bistveno manjše od povprečja možgane.
Raziskovalci so ugotovili, da sta oba bratranca pokazala znake nepravilnosti v gibanju kortikalnih nevronov do običajnih destinacij, pa tudi okvare v običajnih zloženkah skorje. Pred tem so menili, da so te deformacije povsem ločene težave, vendar pa je ugotovitev teh podobnosti pri dveh povezanih temah nakazovala, da bi lahko bil en sam vzrok, so opozorili raziskovalci.
Za nadaljnje preizkušanje te teorije so znanstveniki uporabili celotno zaporedje exome, tehnologijo, ustvarjeno na Yaleu, ki omogoča hitro in razmeroma poceni zaporedje vseh genov, ki kodirajo beljakovine v človeškem genomu. Nato so raziskovalci natančno določili mutacije v obeh kopijah gena, ki kodira protein WDR62.
Ko so raziskovalci sekvencirali isti gen pri drugih bolnikih z deformacijami v razvoju možganske skorje, so lahko identificirali šest dodatnih družin z mutacijami v obeh kopijah WDR62.
"Ker so bili bolniki z mutacijami tega gena le del celotne kohorte, bi bil ta gen zelo težko kartirati in identificirati s tradicionalnimi genetskimi pristopi," je dejal Richard Lifton, profesor sterlinga in predsedujoči za genetiko na Yaleu, katerega laboratorij se je razvil tehnike zaporedja in analize exome, uporabljene v tej študiji.
Rezultati ponujajo osupljiv vpogled v številne vloge, ki jih lahko en gen igra pri razvoju možganov, so opozorili znanstveniki.
"Študija motenj človeških možganov doživlja revolucijo kot rezultat novih tehnologij zaporedja," je povedal Matthew W. State, izredni profesor za otroško psihiatrijo, psihiatrijo in genetiko Donald J. Cohen, ki je skupaj z Gunelom zasnoval študijo in Lifton. "Pristopi, uporabljeni v tej študiji, obljubljajo, da bodo razkrili številne skrivnosti v zvezi z genetiko razvojnih motenj, od kortikalnih malformacij do avtizma do duševne zaostalosti," je dodal.
Ali Ozturk in Kaya Bilguvar z Yalea sta soavtorja študije. K študiji je prispevalo več drugih raziskovalcev z Yalea ter več turških klinikov in znanstvenikov. Glavno financiranje študije je bilo zagotovljeno s subvencijo Nacionalnega inštituta za zdravje, Nacionalnega inštituta za nevrološke motnje in možgansko kap.
"Stalno sodelovanje s turškimi kolegi, skupaj z razvojem tehnologije na Yaleu in pravočasno financiranje NIH, so nam omogočili doseči te rezultate," je dejal Gunel. "Brez spodbujevalnega financiranja ne bi bilo mogoče," je dejal in dodal, da sta dodatna sredstva zagotovila Medicinski inštitut Howard Hughes in univerza Yale.
Vir: Univerza Yale
